Реферат на тему рулевое устройство судна

Обновлено: 02.07.2024

Рулевое устройство предназначено для удержания судна на курсе, управления судном. В состав рулевого устройства входит руль и перо руля. Руль состоит из пера и баллера.
Перо руля - это плоский или, чаще, двухслойный обтекаемый щит с внутренними подкрепляющими ребрами, площадь которого у морских судов составляет 1/40 – 1/60 площади погруженной части ДП. Внутреннюю полость пера руля заполняют пористым материалом, предотвращающим попадание воды внутрь. Основу пера руля составляет рудерпис - массивный вертикальный стержень, к которому крепят горизонтальные ребра пера руля. Вместе с рудерписом отливают (или отковывают) петли для навешивания руля на рудерпост.

Содержание

Рулевое устройство.
Якорное устройство.
Швартовное устройство.
Шлюпочное устройство и спасательные средства.
Грузовое устройство.
Буксирные устройства буксирных судов.

Работа состоит из 1 файл

Судовые устройства.doc

Рулевое устройство.
Якорное устройство.
Швартовное устройство.
Шлюпочное устройство и спасательные средства.
Грузовое устройство.
Буксирные устройства буксирных судов.

Реферат по теме:

курсант группы 525 ПУ-7

Кудряков Сергей Анатольевич.

Рулевое устройство предназначено для удержания судна на курсе, управления судном.

В состав рулевого устройства входит руль и перо руля.

Руль состоит из пера и баллера.

Перо руля - это плоский или, чаще, двухслойный обтекаемый щит с внутренними подкрепляющими ребрами, площадь которого у морских судов составляет 1 /₄₀ – 1 /₆₀ площади погруженной части ДП. Внутреннюю полость пера руля заполняют пористым материалом, предотвращающим попадание воды внутрь. Основу пера руля составляет рудерпис - массивный вертикальный стержень, к которому крепят горизонтальные ребра пера руля. Вместе с рудерписом отливают (или отковывают) петли для навешивания руля на рудерпост.

Баллер - это стержень, при помощи которого поворачивают перо руля. Нижний конец баллера имеет обычно криволинейную форму и заканчивается лапой-фланцем, служащем для соединения баллера с пером руля при помощи болтов. Это разъемное соединение баллера с пером руля необходимо для съема руля при ремонте. Иногда вместо фланцевого применяют замковое или конусное соединение.

Баллер руля входит в кормовой подзор корпуса через гельмпортовую трубу и поддерживается специальным упорным подшипником, расположенным на одной из платформ или палуб. Верхняя часть баллера проходит через второй подшипник и соединяется с румпелем.

В зависимости от расположения руля относительно оси вращения различают: обыкновенные рули, у которых перо полностью расположено в корму от оси вращения; балансирные рули, у которых перо разделено осью вращения на две неравные части: большая - в корму от оси, меньшая- в нос; полубалансирные рули отличаются от балансирных тем, что балансирная часть сделана не по всей высоте руля.

Балансирные и полубалансирные рули характеризуются коэффициентом компенсации, то есть отношением площади руля. Для их перекладки требуется меньше усилий и менее мощная рулевая машина. Крепление таких рулей к корпусу судна сложнее, поэтому на тихоходных судах, на которых требуются небольшие усилия для перекладки руля с борта на борт, применяют обыкновенные рули.

Разновидностью балансирного руля является руль типа Симплекс со съемным неподвижным шпинделем, заменяющим рудерпост, на который навешивают перо руля. Эти рули более надежны, обладают большей жесткостью крепления к корпусу судна и их удобнее демонтировать.

Привод руля состоит из механизмов и устройств, предназначенных для перекладки руля на борт.

В механизмы привода руля входят: рулевая машина, рулевой привод- устройство для передачи вращающего момента от рулевой машины к баллеру, и привод управления рулевой машиной (рулевая передача). По Правилам Регистра каждое морское судно должно иметь три привода, действующих независимо друг от друга на руль: основной, запасной и аварийный. Время перехода с основного на запасной привод составляет две минуты.

Обычно для основного привода применяют рулевые машины, а запасной и аварийный делают ручными, за исключением судов, у которых диаметр головы баллера руля больше 335 мм, а также пассажирских судов с диаметром головы баллера более 230 мм; для них требуется механический запасной привод. Рулевую машину обычно размещают в румпельном отделении, а на малых судах и катерах — в посту управления судном.

По конструктивному исполнению рулевые машины могут быть: электрогидравлические-

2. Плунжерного типа.

Электрические рулевые машины-

1.С секторнорумпельным приводом.

2.С винтовым приводом.

Наиболее распространены электрогидравлические машины.

Мощность рулевой машины в основном рулевом приводе, должна обеспечить перекладку руля с 35°одного борта, до 35° на другой борт не более чем за 28 секунд.

Передача на руль усилий, развиваемых в рулевой машине, осуществляется с помощью рулевого привода в виде тросов, цепей или гидравлической системы либо путем жесткой кинематической связи между рулевой машиной и рулем (зубчатые секторы, винты). Различают румпельный, секторный и винтовой приводы.

Румпельный привод представляет собой одноплечий рычаг — румпель, один конец которого соединен с верхним концом баллера, а другой — с тросом, цепью или гидросистемой, предназначенными для связи с рулевой машиной или постом управления. Этот привод, называемый иногда продольно-румпельным, применяют на небольших судах, а также спортивных и несамоходных судах внутреннего плавания.

Поперечно румпельный привод представляет собой румпель в виде двухплечего рычага. Он широко распространен на крупных судах, обслуживаемых четырех плунжерными гидравлическими рулевыми машинами.

Секторный привод широко применяют при передаче усилия на руль от электрических рулевых машин. В этом случае находящаяся в зацеплении с сектором шестерня вращается от электродвигателя. Для компенсации ударных нагрузок на руль, в секторе устанавливают пружинные компенсаторы.

Винтовой привод обычно бывает запасным, его ставят непосредственно у руля в румпельном отделении. Вращение от штурвала передается винтовому шпинделю, имеющему по концам резьбу противоположных направлений. Перемещающиеся при вращении шпинделя ползуны с правой и левой резьбой через систему тяг воздействуют на плечи поперечного румпеля, насаженного на баллер руля. Недостатком его является более низкий КПД из-за потерь при трении винтовой пары.

Привод управления рулевой машиной (рулевая передача) служит для передачи команд из рулевой рубки на рулевую машину, находящуюся обычно на большом расстоянии от мостика. На современных крупных судах наиболее распространены электрический и гидравлический приводы, реже применяют тросовый или валиковый приводы.

Положение пера руля контролируется специальными указателями. Для обеспечения бесперебойной работы рулевого устройства пост управления машиной дублируют, располагая запасной пост в румпельном отделении или рядом с ним.

На малых судах, не имеющих рулевых машин, перекладка руля вручную при вращении штурвала выполняется с помощью штуртросовой проводки, состоящей из троса, прикрепленного с двух сторон к румпелю и проведенного через направляющие ролики от румпеля к штурвалу. Закрепленные на барабане штурвала штуртросы при вращении штурвала навиваются на барабан или сматываются с него, усилие передается на румпель, а затем на руль. Для устранения возникающей при повороте румпеля слабины штуртроса в схему вводят пружинные компенсаторы или ползуны, перемещающиеся вдоль румпеля.

Разновидностью ручного, привода с секторной передачей усилия на баллер руля является валиковая передача. Она состоит из нескольких валиков, соединенных при помощи муфт и карданных шарниров, а в местах крутых изломов - коническими передачами. Вращение от штурвала через валиковую передачу сообщается шестерне, сцепленной с сектором руля. Валиковая передача обладает большим КПД, чем штуртросовая.

Дополнительные средства управл ения.

Для улучшения маневренности судна на малых ходах, когда обычное рулевое устройство недостаточно эффективно, особенно при швартовке судна у пирса и движении в узких местах (каналы, шхеры, ограниченный фарватер), устанавливают дополнительные средства управления: носовые рули, а также средства активного управления (САУ) — направляющие, насадки, активные рули, подруливающие устройства и вспомогательные движительно-рулевые колонки (ВДРК).

Якорное устройство служит для обеспечения надежной стоянки в море, на рейде и в других местах, удаленных, от берега, путем крепления за грунт с помощью якоря и якорной цепи. В его состав входят: якоря, якорные цепи (канаты), якорные машины, якорные клюзы и стопоры.

Якоря в зависимости от их назначения разделяют на становые, предназначенные для удержания судна в заданном месте, и вспомогательные — для удержания судна в заданном положении во время стоянки на основном якоре.

К вспомогательным относится кормовой якорь — стоп-анкер, масса которого составляет 1 /₃ массы станового. Размеры, массу и количество якорей назначают по Правилам Регистра в зависимости от размеров корпуса и надстроек судна. Держащая сила якоря в среднем в 10 раз больше его массы.

Основными частями якоря являются веретено и лапы. Якоря различают по подвижности и количеству лап (до четырех) и наличию штока. К безлапым относят мертвые якоря (грибовидные, винтовые, железобетонные), используемые при установке плавучих маяков, дебаркадеров и других плавучих сооружений.

На морских судах в качестве становых и стоп-анкеров применяют двулапые якоря: бесштоковые, с поворотными лапами - якоря Холла, Грузона - и штоковые, с неподвижными лапами - адмиралтейские. Штоковые якоря обладают значительно большей держащей силой, чем бесштоковые (у адмиралтейского она равна 10 - 12 массам самого якоря), но наличие штока затрудняет их уборку и отдачу. Поэтому на крупных судах, как правило, применяют тяжелые бесштоковые якоря Холла, легко убираемые в клюзы. Существуют якоря повышенной держащей силы - с поворотными лапами и штоком в виде поперечных утолщений на лапах. К этому типу относят якорь Матросова, применяемый на катерах и буксирах. На малых судах и баржах используют многолапные бесштоковые якоря, называемые кошками. Суда ледового плавания снабжают специальными однолапыми бесштоковьми ледовыми якорями, предназначенными для удержания судна у ледового поля.

Якорная цепь служит для крепления якоря к корпусу судна. Она состоит из звеньев, образующих смычки длиной 25-27 м, соединенные одна с другой при помощи специальных разъемных звеньев. Смычки образуют якорную цепь длиной от 50 до 300 м. В зависимости от расположения в якорной цепи различают якорную (крепящуюся к якорю), промежуточные и коренную смычки. Крепят якоря к якорной цепи при помощи якорных скоб. Чтобы предупредить скручивание цепи, в нее включают поворотные звенья - вертлюги. Для крепления и экстренной отдачи коренного конца якорной цепи применяют специальное устройства с откидным гаком - глаголь-гак, позволяющим легко освободить судно от вытравленной якорной цепи. По Правилам Регистра устройство для быстрой от дачи якорной цепи, устанавливаемое в цепном ящике, должно иметь дистанционный привод управления, выведенный на открытую или другую палубу в доступном месте.

Якорные цепи различают по их калибру - диаметру поперечного сечения прутка звена. Звенья цепей калибром более 15 мм должны иметь распорки - контрфорсы. У крупнейших судов калибр якорных цепей достигает 100 -130 мм. В походном положении якорную цепь хранят в цепном ящике с деревянной обшивкой. Для обеспечения самоукладки якорной цепи цепные ящики имеют обычно круглое сечение, диаметр которого составляет около 30 - 35 калибров якорной цепи.

Якорными машинами для подъема якоря служат лебедки с горизонтальной осью вращения барабана - брашпили .

1 - двигатель; 2 - червячный редуктор; 3 - цилиндрические шестерни; 4 - цепная звездочка; 5 - ленточный тормоз; 6- турачка (швартовный барабан); 7- грузовой вал.

Или с вертикальной осью вращения барабана - шпили.

1 - электродвигатель; 2 - редуктор (червячный); 3 - вертикальный вал; 4 - грузовой вал; 5 - цепная звездочка; 6-швартовный барабан; 7 - колодочный тормоз.

Брашпиль, устанавливаемый в ДП, обслуживает якорные цепи правого и левого бортов (на супертанкерах применяют полубрашпили - раздельные брашпили, смещенные от ДП к бортам). Отдача якоря происходит за счет собственной массы. При этом во избежание чрезмерного разгона якорная цепь, сматывающаяся через звездочку брашпиля, притормаживается ленточным тормозом. На оси звездочек брашпиля, по ее концам, обычно устанавливают турачки - барабаны для наматывания швартовных тросов при швартовке. Благодаря наличию специальных муфт турачки могут работать при неподвижной звездочке и наоборот. Шпиль обслуживает только одну якорную цепь каждого борта. Механизм шпиля разделяют обычно на две части: верхнюю, состоящую из звездочки со швартовным барабаном и находящуюся над палубой, и нижнюю, состоящую из двигателя и редуктора, располагаемых под палубой. Тормозят вытравливаемую якорную цепь с помощью колодочного тормоза. Брашпили и шпили имеют электрический, электрогидравлический или паровой привод. В случае необходимости небольшие шпили могут иметь ручной привод. Они приводятся во вращение вручную при помощи вымбовок- съемных деревянных рычагов, вставляемых в выемки швартовного барабана.

Якорные клюзы- палубные и бортовые - служат для направления якорной цепи и уборки якоря. В зависимости от типа и назначения судна различают клюзы обычные, открытые и с нишей.

Обычные клюзы устанавливают на большинстве транспортных, промысловых и вспомогательных судов; их изготовляют литыми или сварными.

Рулевое устройство является одним из важнейших устройств, так как обеспечивает судну мореходное качество — управляемость. Как правило, основные элементы рулевого устройства располагаются в корме, но некоторые суда имеют и носовое рулевое устройство.

Основными конструктивными элементами любого рулевого устройства являются:

рабочий орган — перо руля (руль) или поворотная направляющая насадка;
баллер, соединяющий рабочий орган с рулевым приводом;
рулевой привод, передающий усилие от рулевой машины к рабочему органу;
рулевая машина, создающая усилие для поворота рабочего органа;
привод управления, связывающий рулевую машину с постом управления;

В зависимости от расположения оси вращения различают балансирные, небалансирные и полубалансирные рули. Ось вращения балансирного руля проходит через перо руля, а небалансирного — совпадает с передней кромкой пера. У полубалансирного руля в нос от оси вращения выступает только нижняя часть пера. Момент сопротивления повороту балансирного или полубалансирного руля меньше, чем небалансирного, и соответственно меньше требуемая мощность рулевой машины.

По способу крепления рули разделяют на подвесные и простые.

Рулевое устройство должно иметь два привода:

Главный рулевой привод — это механизмы, исполнительные приводы перекладки руля, силовые агрегаты рулевого привода, а также вспомогательное оборудование и средства приложения крутящего момента к баллеру (например, румпель или сектор), необходимые для перекладки руля с целью управления судном в нормальных условиях эксплуатации.

Вспомогательный рулевой привод - это оборудование необходимое для управления судном в случае выхода из строя главного рулевого привода, за исключением румпеля, сектора или других элементов, предназначенных для той же цели.

Главный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 35° одного борта на 35° другого борта при максимальной эксплуатационной осадке и скорости переднего хода судна не более чем за 28 секунд.

Вспомогательный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 15° одного борта на 15° другого борта не более чем за 60 секунд при максимальной эксплуатационной осадке судна и скорости, равной половине его максимальной эксплуатационной скорости переднего хода.

Управление вспомогательным рулевым приводом должно быть предусмотрено из румпельного отделения. Переход с главного на вспомогательный привод должен выполняться за время, не превышающее 2 минуты.

Перо руля (руль)

Руль - основная часть рулевого устройства. Он располагается в кормовой части и действует только на ходу судна. Основной элемент руля - перо, которое по форме может быть плоским (пластинчатым) или обтекаемым (профилированным). По положению пера руля относительно оси вращения баллера различают (рис. 6.2):

обыкновенный руль - плоскость пера руля расположена за осью вращения;
полубалансирный руль - только большая часть пера руля находится позади оси вращения, за счет чего возникает уменьшенный момент вращения при перекладке руля;
балансирный руль - перо руля так расположено по обеим сторонам оси вращения, что при перекладке руля не возникают какие-либо значительные моменты.

В зависимости от принципа действия различают пассивные и активные рули. Пассивными называются рулевые устройства, позволяющие производить поворот судна только во время хода, точнее сказать, во время движения воды относительно корпуса судна.

Винторулевой комплекс судов не обеспечивает их необходимую маневренность при движении на малых скоростях. Поэтому на многих судах для улучшения маневренных характеристик используются средства активного управления, которые позволяют создавать силу тяги в направлениях, отличных от направления диаметральной плоскости судна. К ним относятся: активные рули, подруливающие устройства, поворотные винтовые колонки и раздельные поворотные насадки.

По способу крепления к корпусу судна рули могут быть навесные (рис. 86) и полуподвесные (рис. 87). Навесные рули отличаются надежностью крепления, а полуподвесные обладают лучшими гидродинамическими качествами.

По форме поперечного сечения различают плоские и обтекаемые рули. На рис. 86 показан плоский двухслойный руль, состоящий из лито-сварного каркаса, закрытого снаружи листами стали соответствующей толщины. Такие рули обладают высокой прочностью и устанавливаются обычно на ледоколах. Обтекаемый руль (рис. 87 и 91) имеет в сечении каплеобразную форму и состоит из вертикальных и горизонтальных диафрагм, закрытых стальной сварной обшивкой.

Обтекаемые рули имеют перед плоскими некоторые преимущества: при перекладке создают большую гидродинамическую силу давления воды, что улучшает поворотливость судна; центр гидродинамического давления располагается ближе к оси вращения, а это уменьшает момент на баллере, снижая мощность рулевой машины; испытывают меньшее сопротивление воды; улучшают работу гребного винта, расположенного перед рулем.

После изготовления пустотелые рули испытывают на прочность и плотность наливом воды или надувом воздуха. Внутренняя полость плоских двухслойных или обтекаемых рулей может заливаться смолистым веществом или окрашиваться и оставаться полой.

На некоторых судах, имеющих небольшую осадку, вместо руля может быть установлена поворотная насадка (рис. 88). Конструкция полого кольца насадки в поперечном сечении аналогична конструкции обтекаемого руля. Система продольных и кольцевых диафрагм закрывается по периметру обшивкой. В кормовом конце насадки иногда устанавливают стабилизаторы для уменьшения гидродинамического момента на баллере. Изменение курса судна происходит вследствие отбрасывания струи воды винтом через насадку в сторону какого-либо борта.

Баллер служит для передачи вращающего момента на руль и перекладки последнего на необходимый угол. Баллер представляет собой изогнутый или прямой стальной цилиндрический брус, который крепится к рулю с помощью фланцев (рис. 86). Соединение может быть конусным на шпонках (рис. 87) с затяжкой гайкой. Подшипники создают опору баллеру руля. Они могут быть опорными (при навесном руле) и опорно-упорными (при подвесном или полуподвесном руле). В состав подшипника может входить сальниковое устройство для обеспечения непроницаемости корпуса судна в месте прохода баллера.

Румпель имеет вид рычага, который насаживается своей обоймой на верхнюю часть баллера. Румпель соединен с баллером на шпонках, что обеспечивает передачу усилия рулевой машины на баллер.

Сектор насаживается на верхнюю часть баллера свободно. Связывается с румпелем с помощью пружин. Сектор приводится во вращение рулевым приводом и передает усилие вращения через румпель на баллер.

Рулевой привод служит для передачи мощности рулевой машины на сектор или непосредственно на румпель. Простейшим рулевым приводом является секторно-штуртросовый привод (рис. 89). При вращении штурвала цепь штуртроса перепускается через звездочку и приводит во вращение сектор. Такой привод может применяться в качестве основного на мелкотоннажных судах и в качестве запасного на крупнотоннажных.

Секторный привод с валиковой передачей (рис. 90) устанавливают на судах в качестве основного или запасного. Вращение штурвала приводит во вращение систему трубчатых валиков. Конечный валик вращает через редуктор цилиндрическое зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатой рейкой сектора.

Секторно-зубчатый привод (рис. 91) применяется в случае установки рулевой машины непосредственно в румпельном отделении. Вращение электромотора через редуктор передается на сектор. Электромотор включается из рулевой рубки.

Электрогидравлический плунжерный рулевой привод (рис. 92) применяется на крупнотоннажных судах, так как может развить большой момент на баллере. При работе насоса масло перекачивается из одного гидроцилиндра в другой, что заставляет двигаться плунжер, соединенный с румпелем.

Электрогидравлический лопастной рулевой привод (рис. 93) имеет небольшие габариты и массу, обладает, как и плунжерный, высокой чувствительностью управления. Румпель находится в закрытом корпусе. В рабочие камеры насосами подается масло, которое давит на лопасти румпеля, заставляя его вращаться в нужном направлении.

Аксиометр — прибор, расположенный в рулевой рубке, перед рулевым. Показывает положение пера руля по отношению к ДП. Имеет электрическую или механическую связь с датчиком, расположенным в румпельном отделении.

Ограничители перекладки руля и поворота сектора (рис. 86 и 89) ограничивают угол отклонения руля от ДП и обеспечивают наиболее эффективное использование рулевого устройства.

Тормоз руля , или стопор, предназначен для стопорения руля при ремонте рулевого привода и для предотвращения рывков в рулевом устройстве от ударов волн о перо руля при стоянке судна на якоре или на швартовах.

Рулевая машина обеспечивает работу рулевого устройства по управлению судном. Ручные рулевые машины используются в тех случаях, когда усилие на рукоятках штурвала не превышает 12 кгс на одного человека при окружной скорости вращения штурвала до 1 м/с. На запасном рулевом приводе допускается усилие до 16 кгс на одного человека. На крупнотоннажных судах, где необходимо большое усилие для перекладки руля, применяются электрические и электрогидравлические рулевые машины, которые могут создать момент на баллере до 200 тс • м. Управление рулевой машиной на современных крупнотоннажных судах часто осуществляется авторулевым. Это обеспечивает более точное удержание судна на курсе, что приводит к сокращению ходового времени и экономии топлива.

Средства активного управления судном (САУ)

Средства активного управления судном устанавливаются на большинстве современных судов. Они обеспечивают судам хорошую маневренность, а следовательно, экономичность и безопасность плавания.

Активный руль

Активный руль - это руль с установленным на нем вспомогательным винтом, расположенным на задней кромке пера руля. В перо руля встроен электродвигатель, приводящий во вращение гребной винт, который для защиты от повреждений помещен в насадку. За счет поворота пера руля вместе с гребным винтом на определенный угол возникает поперечный упор, обусловливающий поворот судна. Активный руль используется на малых скоростях до 5 узлов. При маневрировании на стесненных акваториях активный руль может использоваться в качестве основного движителя, что обеспечивает высокие маневренные качества судна. При больших скоростях винт активного руля отключается, и перекладка руля осуществляется в обычном режиме.

Активный руль (рис. 94) снабжен насадкой, в которой располагают винт небольшого диаметра. Вращение винта осуществляется валиковым приводом через полый баллер и редуктор в обтекателе. Активный руль перекладывается на борт до 85—87°. Поток воды, отбрасываемый винтом, создает реактивное усилие, почти перпендикулярное к ДП. При этом корма судна, имеющего малый ход или не имеющего хода, отклоняется в нужную сторону. Недостатком является сложность конструкции.

Раздельные поворотные насадки

Раздельные поворотные насадки (рис. 6.4). Поворотная насадка - это стальное кольцо, профиль которого представляет элемент крыла. Площадь входного отверстия насадки больше площади выходного. Гребной винт располагается в наиболее узком ее сечении. Поворотная насадка устанавливается на баллере и поворачивается до 40° на каждый борт, заменяя руль. Раздельные поворотные насадки установлены на многих транспортных судах, главным образом речных и смешанного плавания, и обеспечивают их высокие маневренные характеристики.

Подруливающие устройства

Подруливающие устройства (рис. 95) устанавливают в основном в носовой части, а на некоторых судах и в кормовой. Обычно это туннель, располагаемый поперек судна в подводной части. В туннеле находится гребной винт с приводом от электродвигателя. Используя реакцию направленной струи воды, судно может разворачиваться практически на одном месте, отход или подход к причалу практически лагом. На некоторых судах в качестве подруливающего устройства используется выдвижная движительно-рулевая колонка (ВДРК), изображенная на рис. 95, в.

В последнее время получила распространение электродвижущаяся система AZIPOD (Azimuthing Electric Propulsion Drive), которая включает в себя дизель-генератор, электромотор и винт.

Дизель-генератор, расположенный в машинном отделении судна, вырабатывает электроэнергию, которая по кабельным соединениям передается на электромотор. Электромотор, обеспечивающий вращение винта, расположен в специальной гондоле. Винт находится на горизонтальной оси, уменьшается количество механических передач. Винторулевая колонка имеет угол разворота до 360°, что значительно повышает управляемость судна.

отличная маневренность;
экономия средств и времени при постройке
экономия расхода топлива на 10-20%
отсутствует эффект резонанса гребного винта
снижается вибрация корпуса судна
эффект кавитации снижен - из-за того, что диаметр гребного винта меньше

Перед каждым выходом в море рулевое устройство готовят к работе: тщательно осматривают все детали, устраняют обнаруженные неисправности, трущиеся части очищают от старой смазки и смазывают вновь. Затем под руководством вахтенного помощника капитана проверяют исправность рулевого устройства в действии путем пробной перекладки руля. Перед перекладкой надо убедиться, что под кормой чисто и никакие плавсредства и посторонние предметы не мешают повороту пера руля. Одновременно проверяют легкость вращения руля и отсутствие даже незначительных заеданий. Во всех положениях пера руля сличается соответствие показаний рулевых указателей и время, затрачиваемое на перекладку.

Румпельное отделение всегда должно быть на замке. Ключи от него хранятся в штурманской рубке и в машинном отделении на специально отведенных постоянных местах, аварийный ключ - у входа в румпельное отделение в запертом шкафчике с застекленной дверцей.

Между ходовым мостиком и румпельным отделением должны быть установлены две независимо действующие линии связи.

По прибытии в порт и по окончании швартовки руль ставят в прямое положение, выключают энергию на рулевой двигатель, осматривают рулевой привод и если все найдено в должном порядке, закрывают румпельное отделение.

Испытания рулевого устройства проводятся с целью проверки правильности сборки и надежности его в эксплуатации. На головных судах при этом определяют маневренные качества судна. По окончании монтажа рулевого устройства проворачивают рулевую машину и проверяют правильность монтажа и взаимодействие всех деталей рулевого устройства. При швартовных испытаниях проверяют работу машины и прочность деталей устройства под нагрузкой (поток воды от работающего винта). На ходовых испытаниях определяют правильность выбора мощности рулевой машины, взаимодействие всех узлов устройства, осуществляют переход на управление судном авторулевым и запасным рулевым приводом. Одновременно проверяют управляемость судна на различных режимах движения. Испытания проходят по заранее составленной программе.

Требование Регистра к рулевому устройству:

рулевое устройство судна должно иметь два привода: основной и запасной;
основной и запасной рулевые приводы должны воздействовать на баллер независимо один от другого, общими могут быть румпель, сектор, редуктор, цилиндровый блок;
время перехода с основного привода на запасной — не более 2 мин;
если основной и запасный приводы расположены в помещении ниже ватерлинии, то на судне должен быть аварийный привод;
основной рулевой привод должен обеспечить перекладку пера руля при максимальной скорости переднего хода с 35° одного борта на 30° другого борта за время, не превышающее 28 с;
запасной рулевой привод должен обеспечить перекладку пера руля при скорости судна не менее 7 уз с 20° одного борта до 20° другого борта за время, не превышающее 60 с;
аварийный рулевой привод должен обеспечивать перекладку пера руля при скорости переднего хода не менее 4 уз.

Литература

Устройство и основы теории морских судов - Горячев А.М., Подругин Е.М. [1983]

Изучение особенностей рулевого управления судна. Технические характеристики, правила эксплуатации главных и вспомогательных двигателей. Анализ составляющих рулевой машины. Рассмотрение основ работы газораспределительного механизма и топливной системы.

Рубрика	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	23.12.2013
Размер файла	33,6 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.1 Характеристики судна и рулевого устройства

1.Длина корпуса судна - 45.43

3.Высота борта - 3.3

судно рулевой двигатель

5.Осадка при полной бункеровке

6.Водоизмешение порожнее - 586

7.2 носового образования 10мм

7.3 8мм Ледовый пояс -10мм

8.Разиеры шпации- 550мм от 0 до 59 шпангоут

440мм от 59 до 88 шпангоут

9.число шпаций между флорами и рамными шпангоутами

9.1в носовой части 29

9.2в средней части 59

10.Размеры поперечного сечения шпангоутов в мм:

11.Размеры бимсов корпуса:

12.Запас топлива -110тн

13.объем расходной цистерны - 2700л.

14.Смазачно масло: левый борт за переборкой№33-7000кг

15. Правый борт цистерна подсаленных вод - 12000кг

16.Скорость хода на глубокой воде -22.4км/ч

17.Мощность главных двигателей: 2000л.с

Рулевое устройство предназначено для управлением судном во время хода и маневренных операциях.

Рулевое устройство состоит из двух агрегатов, левого и правого, имеющих по одной

рулевой машине. Лобовое зубчатое колесо, закрепленное при помощи шпонки на вертикальную ось рулевой машины, приводит в движение сектор, насаженный на баллер.

К нижней оконечности баллера подсоединяется поворотная направляющая насадка, которая может быть переложена на желаемый угол в зависимости от приказа получаемого электрическим путём от рулевой машины. Вызванная вращением гребного винта струя воды, выходя из отклонённой поворотной насадки создаёт рулевую силу. Насадки могут поворачиваться, как синхронно так, и не зависимо друг от друга, под разными углами.

Управление производится и рулевой рубки при помощи поворота рукоятки. В рулевой рубке по обеим сторонам пульта управления помещаются одна над другой по две рукоятки, вращаемые в горизонтальной плоскости, с помощью которых насадки могут управляться как синхронно, так и отдельно.

Главными деталями обеих рулевых машин являются: редуктор, электрический мотор, эластичная муфта сцепления и фундаментная плита. Редуктор по существу является червячным, скомбинированным с лобовым зубчатым колесом. Наконец выступающего из кожуха редуктора вертикального вала при помощи шпонки насажено лобовое зубчатое колесо, приводящее в движение сектор руля. Редуктор помещен в совершенно закрытом кожухе из модифицированного чугуна, имеющем плоскость разъема по линии оси червяка. Все валы редуктора снабжены подшипниками качения. Кожух редуктора залит маслом, количество которого определяется по указателю уровня. Вращение редуктора выполняет электрический мотор постоянного тока мощностью 5,5квт с числом оборотов 0~600/мин, при по средстве эластичной муфты оцепления. Редуктор и мотор помещены на общей стальной, сварной фундаментной плите; прикрепленной болтами к судовому фундаментную

1.2 Технические характеристики, правила эксплуатации главных и вспомогательных двигателей

Дизели типа 6ЧРН36/45 Г 70-5 предназначены для работы в качестве главных судовых двигателей речных и морских судов с передачей мощности непосредственно на грибной вал. Чтобы исключить передачу осевого усилия от гребного вала на коленчатый вал двигателя непосредственно за маховиком предусмотрен промежуточный вал опорным подшипником, соединенный через муфту с судовым валопроводом. Упор от гребного вала воспринимается упорным подшипником валопровода или редуктора, при наличии последнего.

Дизели выпускаются двух моделей: правой (Г70-5) и левой (Г70Л-5).

Конструкция их идентична, только левая модель является зеркальным отражением правой модели. В соответствии с этим конструкция их отдельных одноимённых деталей и узлов изменена.

Фундаментная рама и блок цилиндров окроплён анкерными связями и болтами. Втулки цилиндров вставлены в блок. Сверху цилиндры закрыты цилиндровыми крышками, которые укрепляются на дизеле посредством шпилек, ввернутых в блок. На каждой крышке установлены впускной, выпускной и пусковой клапан, форсунка, предохранительно-декомпрессионный клапан.

Коленчатый вал вращается в семи подшипниках фундаментной рамы. Вкладыши рамовых и шатунных подшипников залиты баббитом. Связь шатунов с поршнями осуществляется с помощью плавающих пальцев. Поршни охлаждаются маслом.

Привод впускных и выпускных клапанов, а также топливных насосов осуществлен от распределительного вала, который, в свою очередь, приводиться от коленчатого вала через шестерёнчатую передачу.

На стороне, противоположной распределению, размещен наддувочный и выхлопной коллектор. Они подсоединены к турбокомпрессору, установленному на заднем торце дизеля.

На заднем торце, кроме турбокомпрессора, установлены: охладитель воздуха, регулятор числа оборотов, пусковой распределитель, предельный выключатель (регулятор безопасности).

К фланцу коленчатого вала крепиться маховик.

На переднем торце дизеля размещены: пост управления, узлы системы ДАУ, топливоподкачивающий насос, водяные насосы (циркуляционной и забортной водой), масляные насосы (нагнетательный и откачивающий) и датчик тахометра. Привод агрегатов переднего торца осуществляется от шестерни коленчатого вала.

Отдельно от дизеля устанавливаются фильтры грубой и тонкой отчистки топлива, фильтры грубой отчистки масла, комплект центрифуг, два масляных холодильника, водяной холодильник, масло прокачивающий насосы и терморегуляторы.

Дизель оборудован системой пневматического дистанционного автоматизированного управления (ДАУ), которая позволяет управлять работой дизеля из ходовой рубки судна. Отдельные узлы системы ДАУ встроены в регулятор числа оборотов и в пост управления на дизеле. Вне дизеля находится выносной пост со стабилизатором давления, установленные в посте дистанционного управления в ходовой рубке, а так же баллон ДАУ, устанавливаемый вблизи ходовой рубки.

Рулевое устройство служит для изменения направления движения судна или удерживать его на заданном курсе. В последнем случае задачей рулевого устройства является противодействие внешним силам, таким как ветер или течение, которые могут привести к отклонению судна от заданного курса.
Рулевые устройства известны с момента возникновения первых плавучих средств. В древности рулевые устройства представляли собой большие распашные весла, укрепленные на корме, на одном борту или на обоих бортах судна.

Вложенные файлы: 1 файл

Рулевое устройство.docx

Рулевое устройство судна

Рулевые устройства известны с момента возникновения первых плавучих средств. В древности рулевые устройства представляли собой большие распашные весла, укрепленные на корме, на одном борту или на обоих бортах судна. Во времена средневековья их стали заменять шарнирным рулем, который помещался на ахтерштевне в диаметральной плоскости судна. В таком виде он и сохранился до наших дней. Рулевое устройство состоит из руля, баллера, рулевого привода, рулевой передачи, рулевой машины и поста управления (рис. 6.1).

Рулевое устройство должно иметь два привода: главный и вспомогательный.
Главный рулевой привод — это механизмы, исполнительные приводы перекладки руля, силовые агрегаты рулевого привода, а также вспомогательное оборудование и средства приложения крутящего момента к баллеру (например, румпель или сектор), необходимые для перекладки руля с целью управления судном в нормальных условиях эксплуатации.
Вспомогательный рулевой привод – это оборудование необходимое для управления судном в случае выхода из строя главного рулевого привода, за исключением румпеля, сектора или других элементов, предназначенных для той же цели.
Главный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 350 одного борта на 350 другого борта при максимальной эксплуатационной осадке и скорости переднего хода судна не более чем за 28 секунд.
Вспомогательный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с 150 одного борта на 150 другого борта не более чем за 60 секунд при максимальной эксплуатационной осадке судна и скорости, равной половине его максимальной эксплуатационной скорости переднего хода.
Управление вспомогательным рулевым приводом должно быть предусмотрено из румпельного отделения. Переход с главного на вспомогательный привод должен выполняться за время, не превышающее 2 минуты.
Руль – основная часть рулевого устройства. Он располагается в кормовой части и действует только на ходу судна. Основной элемент руля – перо, которое по форме может быть плоским (пластинчатым) или обтекаемым (профилированным).
По положению пера руля относительно оси вращения баллера различают (рис. 6.2):
— обыкновенный руль – плоскость пера руля расположена за осью вращения;
— полубалансирный руль – только большая часть пера руля находится позади оси вращения, за счет чего возникает уменьшенный момент вращения при перекладке руля;
— балансирный руль – перо руля так расположено по обеим сторонам оси вращения, что при перекладке руля не возникают какие-либо значительные моменты.

С помощью рулевого устройства можно изменять направление движения судна или удерживать его на заданном курсе. В последнем случае задачей рулевого устройства является противодействие внешним силам, таким как ветер или течение, которые могут привести к отклонению судна от заданного курса. Рулевые устройства известны с момента возникновения первых плавучих средств. В древности рулевые устройства представляли собой большие распашные весла, укрепленные на корме, на одном борту или на обоих бортах судна. Во времена средневековья их стали заменять шарнирным рулем, который помещался на ахтерштевне в диаметральной плоскости судна. В таком виде он и сохранился до наших дней.

Типы рулей: а — обыкновенный руль; b —балансирный руль; с — полубалансирный руль (полуподвесной); d — балансирный руль (подвесной); е — полубалансирный руль (полуподвесной); f — активный руль; g — носовое подруливающее устройство (гребные винты противоположного вращения); h — носовое подруливающее устройство (реверсивный гребной винт).

разместить объявление о сдаче квартиры

В зависимости от принципа действия различают пассивные и активные рули.

Пассивными называются рулевые устройства, позволяющие производить поворот судна только во время хода, точнее сказать, во время движения воды относительно корпуса судна. В отличие от него активный руль позволяет осуществлять поворот судна независимо от того, движется оно или стоит. Пассивное рулевое устройство состоит из штурвальной колонки с передачей, рулевой машины и пера руля. В старых конструкциях использовались однослойные рули. В настоящее время главным образом применяют профильные фигурные рули (рис. а). Перо такого руля состоит из двух выпуклых наружных оболочек, имеющих с внутренней стороны ребра и вертикальные диафрагмы для повышения жесткости. В целом конструкция пера руля цельносварная и полая внутри. Существуют различные способы крепления руля. Его можно на шарнирах прикрепить к ахтерштевню (рис. а) или установить в подпятнике (рис. b). Другие способы закрепления показаны на рисунках с, е.

По положению пера руля относительно оси вращения баллера различают:

— обыкновенный руль — плоскость пера руля расположена за осью вращения;

— полубалансирный руль — только большая часть пера руля находится позади оси вращения, за счет чего возникает уменьшенный момент вращения при перекладке руля;

— балансирный руль — перо руля так расположено по обеим сторонам оси вращения, что при перекладке руля не возникают какие-либо значительные моменты.

Типы рулей: f — активный руль; g — носовое подруливающее устройство (гребные винты противоположного вращения); h — носовое подруливающее устройство (реверсивный гребной винт).

Пример рулевого устройства с активным рулем приведен на рисунке f. В перо руля встроен электродвигатель, приводящий во вращение гребной винт, который для защиты от повреждений помещен в насадку. За счет поворота пера руля вместе с гребным винтом на определенный угол возникает поперечный упор, обусловливающий поворот судна. Активный руль выполняет свои функции и тогда, когда судно стоит на якоре. Такой руль используется на специальных судах, таких как плавучие рыбозаводы, китобойные, ремонтные и вспомогательные. Кроме того, активный руль можно применять как аварийный двигатель.

Рули, как правило, помещаются в корме судна. Только в особых случаях (например, на речных паромах или на судах для каналов) используют также носовые рули. Для повышения маневренности судна довольно часто применяют подруливающие устройства, относящиеся к группе активных рулей без пера. Носовые или кормовые подруливающие устройства устанавливают поперек судна в туннеле. В этом туннеле находятся также два гребных винта или ротор осевого насоса. При вращении одного гребного винта вода течет через туннель. За счет этого возникает упор, и корпус судна совершает движение. В подруливающих устройствах все чаще вместо двух гребных винтов или одного ротора осевого насоса используют гребные винты с переменным шагом.

Как уже было указано, для того чтобы рулевая установка действовала, перо пассивного руля должно стоять под определенным углом. Баллер руля приводится во вращение рулевой машиной, установленной под палубой в корме судна. Существуют паровые, электрические и гидравлические рулевые машины.

Рулевое устройство с электрическим приводом:
а — расположение рулевого устройства.
1 — рулевая машина; 2 — рулевой штырь; 3 — полубалансирный руль; 4 — баллер руля.
b — секторная рулевая передача с электрическим приводом.
1 — ручной штурвальный привод (аварийный привод); 2 — румпель; 3 — редуктор; 4 — рулевой сектор; 5 — двигатель; 6 — пружина; 7 — баллер руля; 8 — профильный фигурный руль; 9 — сегмент червячного колеса и тормоза; 10 — червяк.

Не знаете, сколько стоит ремонт рулевого редуктора, - изучите наши прайс-листы уже сейчас

На рис. b показана устаревшая конструкция электрической рулевой машины. Электродвигатель через редуктор приводит в движение рулевой сектор, который крепится на баллере руля. Две пружины, воспринимающие удары волн о перо руля, соединяют сектор руля с румпелем; последний в свою очередь через призматическую шпонку соединен с баллером руля, на котором помещен профильный руль.

Если необходимо повернуть перо руля, нужно запустить мотор с определенной частотой вращения. При неисправности электрической рулевой машины руль приводится в движение с помощью управляемого вручную механизма, состоящего из штурвальной тумбы и штурвала. Путем поворота штурвала приводятся в движение червячное колесо и взаимодействующий с ним аварийный приводной сегмент, укрепленный непосредственно на баллере руля. Штурвальная тумба аварийной рулевой установки обычно монтируется в корме на верхней палубе судна.

На современных судах, как правило, применяют гидравлические рулевые машины. При вращении рулевого колеса на мостике срабатывает датчик телемотора, Протекающее под давлением в трубопроводе масло вызывает перемещение приемника телемотора, за счет чего рулевой насос приводится в движение в соответствующем направлении.

Рулевое устройство с гидравлическим приводом:
а — схема гидропривода рулевого устройства типа Атлас с телемоторами; b — поршень гидравлической рулевой машины.
1 — подключение к бортовой сети; 2 — кабельные соединения; 3 — запасная канистра; 4 — рулевой насос; 5 — рулевая колонка с датчиком телемотора; 6 — индикаторный прибор; 7 — приемник телемоторов; 8 — двигатель; 9 — гидравлическая рулевая машина; 10 — баллер руля; 11 — датчик указателя положения руля.

Рулевое устройство предназначено для удержания судна на курсе, управления

В состав рулевого устройства входит руль и перо руля.

Руль состоит из пера и баллера.

Перо руля - это плоский или, чаще, двухслойный обтекаемый щит с

внутренними подкрепляющими ребрами, площадь которого у морских судов составляет

Читайте также: